逐次逼近型模数转换器的校准方法、装置及计算机设备与流程

本申请涉及电子电路，特别是涉及逐次逼近型模数转换器的校准方法、装置及计算机设备。

背景技术：

1、随着集成电路的不断发展，模数转换器逐渐向高速度、高精度、低功耗、小面积的方向发展。在很多系统中，对模数转换器的精度要求一般在12～14位左右，但是由于器件特征尺寸不断减小，电容失配、运算放大器的有限增益和非线性误差以及比较器的失调、工艺误差等因素严重影响了模数转换器的性能。比如在逐次逼近型(successive approximation register，sar)模数转换器(analog to digital converter，adc)中，电容失配是影响sar adc性能的主要因素，因此对电容失配进行校准是设计sar adc的一个重要环节。

2、目前采用最小均方(least mean squares，lms)算法对于sar adc的非线性校准的方案为：给adc模块输入一个理想正弦波，然后通过lms算法不断更新sar dac电容的权重来消除adc输出与理想输入的误差。但是该方案的缺点在于：只对acd模块做了校准，未对adc的前置模块做校准，导致sar adc输出结果精度不高；如果要提，那么需要单独针对sar dac内的各模块做校准，会导致方案复杂化，降低校准效率。

3、针对相关技术中存在校准精度不高问题，目前还没有提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、在本实施例中提供了一种逐次逼近型模数转换器的校准方法、装置及计算机设备，以解决相关技术中校准精度不高问题。

2、第一个方面，在本实施例中提供了一种逐次逼近型模数转换器的校准方法，包括：

3、将模拟信号输入逐次逼近型模数转换器的内置模块，生成数字信号；所述模拟信号与预设的理想信号对应；

4、根据所述数字信号和所述理想信号，对最小均方算法中的初始传递函数进行调整，得到目标传递函数；基于所述目标传递函数得到目标电容权重值；

5、基于所述目标电容权重值，对所述逐次逼近型模数转换器进行校准。

6、在其中的一些实施例中，所述内置模块包括模拟前端、采样保持放大器以及模数转换模块。

7、在其中的一些实施例中，根据所述数字信号和所述理想信号，对最小均方算法中的初始传递函数进行调整，得到目标传递函数，包括：

8、根据所述数字信号中包含二阶谐波和三阶谐波的谐波参数、相位延迟参数、失调参数，及所述理想信号，对最小均方算法中的初始传递函数进行调整，得到目标传递函数。

9、在其中的一些实施例中，根据所述数字信号和所述理想信号，对最小均方算法中的初始传递函数进行调整，得到目标传递函数，包括：

10、根据所述数字信号中包含二阶谐波至九阶谐波的谐波参数、相位延迟参数、失调参数，及所述理想信号，对最小均方算法中的初始传递函数进行调整，得到目标传递函数。

11、在其中的一些实施例中，基于所述目标传递函数得到目标电容权重值，包括：

12、在预设更新步长下，不断更新所述目标传递函数中的更新参数，直到满足收敛条件，得到目标电容权重值。

13、在其中的一些实施例中，所述收敛条件为：在收敛初期，数字信号和理想信号的误差满足第一误差阈值；在收敛末期，数字信号和理想信号的误差满足第二误差阈值；所述第一误差阈值大于所述第二误差阈值。

14、在其中的一些实施例中，所述方法还包括：

15、将所述理想信号输入到数模转换模块，得到所述模拟信号。。

16、第二个方面，在本实施例中提供了一种逐次逼近型模数转换器的校准装置，包括：处理单元、优化单元以及校准单元；

17、所述处理单元，用于将模拟信号输入逐次逼近型模数转换器的内置模块，生成数字信号；所述模拟信号与预设的理想信号对应；

18、所述优化单元，用于根据所述数字信号和所述理想信号，对最小均方算法中的初始传递函数进行调整，得到目标传递函数；基于所述目标传递函数得到目标电容权重值；

19、所述校准单元，用于基于所述目标电容权重值，对所述逐次逼近型模数转换器进行校准。

20、第三个方面，在本实施例中提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一个方面所述的逐次逼近型模数转换器的校准方法。

21、第四个方面，在本实施例中提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述第一个方面所述的逐次逼近型模数转换器的校准方法。

22、与相关技术相比，在本实施例中提供的逐次逼近型模数转换器的校准方法、装置及计算机设备，通过将模拟信号输入逐次逼近型模数转换器的内置模块，生成数字信号；模拟信号与预设的理想信号对应；根据数字信号和理想信号，对最小均方算法中的初始传递函数进行调整，得到目标传递函数；基于目标传递函数得到目标电容权重值；基于目标电容权重值，对逐次逼近型模数转换器进行校准，解决了相关技术中存在校准精度不高问题，采用最小均方算法，对包括谐波参数、相位延迟参数以及失调参数的数字信号和对应的理想信号进行更新优化，实现了对内置模块的一次性的校准，在提高校准精度的同时，也能够保障校准效率，进而简化校准过程。

23、本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

技术特征：

1.一种逐次逼近型模数转换器的校准方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的逐次逼近型模数转换器的校准方法，其特征在于，所述内置模块包括模拟前端、采样保持放大器以及模数转换模块。

3.根据权利要求1所述的逐次逼近型模数转换器的校准方法，其特征在于，根据所述数字信号和所述理想信号，对最小均方算法中的初始传递函数进行调整，得到目标传递函数，包括：

4.根据权利要求1所述的逐次逼近型模数转换器的校准方法，其特征在于，根据所述数字信号和所述理想信号，对最小均方算法中的初始传递函数进行调整，得到目标传递函数，包括：

5.根据权利要求1所述的逐次逼近型模数转换器的校准方法，其特征在于，基于所述目标传递函数得到目标电容权重值，包括：

6.根据权利要求5所述的逐次逼近型模数转换器的校准方法，其特征在于，所述收敛条件为：在收敛初期，数字信号和理想信号的误差满足第一误差阈值；在收敛末期，数字信号和理想信号的误差满足第二误差阈值；所述第一误差阈值大于所述第二误差阈值。

7.根据权利要求5所述的逐次逼近型模数转换器的校准方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种逐次逼近型模数转换器的校准装置，其特征在于，包括：处理单元、优化单元以及校准单元；

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行权利要求1至7中任一项所述的逐次逼近型模数转换器的校准方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的逐次逼近型模数转换器的校准方法的步骤。

技术总结
本申请涉及一种逐次逼近型模数转换器的校准方法、装置及计算机设备，其中，该逐次逼近型模数转换器的校准方法包括：将模拟信号输入逐次逼近型模数转换器的内置模块，生成数字信号；模拟信号与预设的理想信号对应；基于数字信号对最小均方算法中的初始传递函数进行调整，得到目标传递函数；基于目标传递函数得到目标电容权重值；基于目标电容权重值，对逐次逼近型模数转换器进行校准。通过本申请，解决了相关技术中存在校准精度不高问题，采用最小均方算法，对数字信号和对应的理想信号进行更新优化，实现了对内置模块的一次性的校准，在提高校准精度的同时，也能够保障校准效率，进而简化校准过程。

技术研发人员：徐果,邬蓉
受保护的技术使用者：上海联影微电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17